DE3216522C2

DE3216522C2 -

Info

Publication number: DE3216522C2
Application number: DE3216522A
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. Schwechat At Svoboda; Gerhard Ing. Wien At Oberleitner
Original assignee: TMC Corp
Current assignee: HTM Sport und Freizeitgerate GmbH
Priority date: 1981-05-04
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1991-01-31
Also published as: US4444411A; FR2504809A1; JPS5812666A; ATA196481A; JPH0214071B2; DE3216522A1; CH657063A5; FR2504809B1; AT372288B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsskibin dung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a safety ski dung according to the preamble of claim 1.

Bei einer aus der DE-OS 21 21 827 bekannten derartigen Bindung sind jeweils in beiden Backen der Bindung Strom versorgungselemente und Signalverarbeitungsschaltungen angeordnet, die ihre Signale von dem Bein des Skifahrers zugeordneten Sensoren über Sender-Empfänger-Anordnungen erhalten.In one known from DE-OS 21 21 827 such Binding is current in both jaws of the binding supply elements and signal processing circuits arranged their signals from the skier's leg assigned sensors via transmitter-receiver arrangements receive.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Bindung der eingangs erläuterten Art, eine einfa che zentrale Energieversorgung unter Verlagerung von elektrischen Bauteilen in den Ski mit zuverlässiger Übertragung zu der Auslöseeinrichtung zu ermöglichen.The invention is based on the technical problem a binding of the type described at the beginning, a simple central energy supply with the relocation of electrical components in the ski with more reliable To enable transmission to the triggering device.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.According to the invention, this problem is characterized by the nenden features of claim 1 solved.

Auf diese Weise kann nicht nur auf die bisher meist ver wendeten Kontaktstifte der Kontaktschrauben, welche zum Anschluß der in den Backen angeordneten Elemente des elek trischen Kreises der Bindung, wie z. B. Sensoren, Auslöse vorrichtung, Signalverarbeitungsschaltung, an den im Ski eingearbeiteten Leiterbahnen dienten und häufig eine Feh lerursache darstellten, verzichtet werden. Vielmehr ist eine zentrale Energieversorgung der Bindung möglich, ohne daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Backen und der außerhalb desselben, insbesondere im Ski, ange ordneten Signalverarbeitungsschaltung bzw. Stromversor gung erforderlich wäre. Außerdem ergibt sich durch die Sender-Empfängeranordnung eine praktisch gleichbleibende und durch Korrosion oder Oxidation der Leiterbahnen nahe zu unbeeinflußte Übertragung der Signale, wobei überdies die Möglichkeit besteht, die zum Sender hin bzw. vom Empfänger wegführenden Leitungen und auch die mit diesen verbundenen elektronischen Bauteile durch eine Verguß masse zu schützen.In this way it is not only possible to ver turned contact pins of the contact screws, which for Connection of the elec trical circle of binding such. B. sensors, tripping device, signal processing circuit to those in the ski incorporated conductor tracks served and often a mistake cause, be waived. Rather is a central energy supply of the binding possible without that an electrically conductive connection between a jaw and the outside of it, especially in the ski ordered signal processing circuit or power supplier would be required. It also results from the Transmitter-receiver arrangement is practically the same and due to corrosion or oxidation of the conductor tracks too unaffected transmission of the signals, whereby moreover it is possible to go to and from the transmitter Receiver outgoing lines and also with these connected electronic components by a potting protect mass.

Eine besonders kompakte Bindungsbauweise ist gemäß Anspruch 2 durch Verlagerung wesentlicher elektronischer Komponen ten in den Ski ermöglicht.A particularly compact binding construction is according to the claim 2 by relocating essential electronic components in the skis.

Wird besonderer Wert auf einen sehr platzsparenden, insbe sondere sehr dünnen Aufbau der Sender-Empfängeranordnung gelegt, so ist die Ausbildung nach Anspruch 3 vorteilhaft.Will place special emphasis on a very space-saving, esp special very thin structure of the transmitter-receiver arrangement placed, the training according to claim 3 is advantageous.

Ist jedoch durch den Aufbau der Bindung die Übertragung großer Energiemengen erwünscht, z. B. um mit einer einzigen Batterie, die z. B. im Ski untergebracht werden kann, für den Betrieb des gesamten elektrischen Kreises der Bindung das Auslangen zu finden und auf die Anordnung größerer Kondensatoren zur Energiespeicherung in dem bzw. den mit der Auslösevorrichtung versehenen Backen verzichten zu können, ist die Ausbildung nach Anspruch 4 zweckmäßig.However, by building the bond, the transfer is large amounts of energy desired, e.g. B. order with a single Battery, e.g. B. can be accommodated in the ski for the operation of the entire electrical circuit of the bond to find enough and to arrange larger ones Capacitors for energy storage in the or with the jaws provided do not can, the training according to claim 4 is appropriate.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher er läutert. Dabei zeigtThe invention will now he closer to the drawing purifies. It shows

Fig. 1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Bindung, Fig. 1 shows schematically the structure of a binding according to the invention,

Fig. 2 bis 4 verschiedene Möglichkeiten der Übertragung von durch als Schalter ausgebildeter Sensoren her rührenden Signalen, und Fig. 2 to 4 different ways of transmitting signals from sensors designed as switches, and

Fig. 5 schematisch eine bevorzugte Möglichkeit der Signalübertragung. Fig. 5 schematically shows a preferred way of signal transmission.

In Fig. 1 ist mit 1 eine starre Backe bezeichnet, an der ein Sensor 2 angeordnet ist, der den einwirkenden Kräften entsprechende Signale liefert, und der mit einer elektro nischen Signalverarbeitungsschaltung 3 verbunden ist, welche im Ski 4 angeordnet ist.In Fig. 1, 1 denotes a rigid jaw, on which a sensor 2 is arranged, which supplies the corresponding forces corresponding signals, and which is connected to an electronic signal processing circuit 3, which is arranged in the ski 4 .

Die elektronische Signalverarbeitungsschaltung 3 ist weiter mit einer als Stromquelle dienenden Batterie 5 ver bunden, welche ebenfalls im Ski 4 untergebracht ist und die auch einen ebenfalls im Ski 4 angeordneten Schwing kreis 6 versorgt. Außerdem ist die elektronische Signal verarbeitungsschaltung noch mit einer Empfängerschaltung 7 verbunden.The electronic signal processing circuit 3 is further connected to a battery 5 serving as a power source, which is also accommodated in the ski 4 and which also supplies an oscillation circuit 6 also arranged in the ski 4 . In addition, the electronic signal processing circuit is still connected to a receiver circuit 7 .

In einer mit einer Schubausgleichsvorrichtung versehenen Backe 8 ist ebenfalls ein Sensor 2′ angeordnet, der mit einem Schwingkreis 9 verbunden ist, der in Verbindung mit einer isoliert angeordneten leitenden Platte bzw. leiten den Oberfläche 10 steht und eine Senderanordnung dar stellt. Diese leitende Oberfläche 10 wirkt mit einer eben falls isoliert im Ski 4 angeordneten leitenden Oberfläche 11 zusammen, welche mit der Empfängerschaltung 7 verbunden ist, so daß die Signale durch eine kapazitive Kopplung übertragen werden.In a with a thrust compensation device jaw 8 is also a sensor 2 'is arranged, which is connected to a resonant circuit 9, which is in connection with an insulated conductive plate or conduct the surface 10 and is a transmitter arrangement. This conductive surface 10 interacts with a conductive surface 11 , which is also arranged insulated in the ski 4 and is connected to the receiver circuit 7 , so that the signals are transmitted by a capacitive coupling.

Die Energieversorgung des vom Signal des Sensors 2′ modu lierten Schwingkreises 9 erfolgt über einen Gleichrichter 12, der mit einer in der Backe 8 angeordneten Spule 13 verbunden ist, die mit einer mit dem Schwingkreis 6 ver bundenen im Ski 4 angeordneten Spule 14 induktiv gekoppelt ist.The power supply of the signal from the sensor 2 ' modu ling resonant circuit 9 is via a rectifier 12 which is connected to a coil 13 arranged in the jaw 8 which is inductively coupled to a coil 14 connected to the resonant circuit 6 in the ski 4 arranged coil 14 .

In der Backe 8 ist weiter eine elektrische Auslösevor richtung 15 angeordnet, die einerseits mit dem Ausgang des Gleichrichters 12 und mit der Spule 13 verbunden ist, wo bei zur Deckung des im Auslösefall erhöhten Strombedarfs der Auslösevorrichtung 15 noch ein Kondensator 16 vorge sehen ist.In the jaw 8 , an electrical Auslösevor device 15 is further arranged, which is connected on the one hand to the output of the rectifier 12 and to the coil 13 , where in order to cover the increased current requirement of the triggering device 15 in the event of a trip, a capacitor 16 is also provided.

Ist ein nicht dargestellter Schuh in die Bindung einge setzt, so schließt ein Schalter 17, so daß der Schwing kreis 6 und die elektronische Signalverarbeitungsschaltung 3 mit Strom versorgt sind. Der Schalter 17 kann z. B. als Reed-Schalter ausgebildet sein und von einem an der mit der Schubausgleichsvorrichtung versehenen Backe 8 ange ordneten, nicht dargestellten, Permanentmagneten gesteuert werden. Weiter wäre auch eine Ausbildung als elektroni scher Schalter möglich, der z. B. von einem auf dem Ski 4 im Aufstandsbereich eines in der Bindung gehaltenen Schuhes angeordneten Piezoelement gesteuert ist.If a shoe, not shown, is inserted in the binding, a switch 17 closes, so that the oscillating circuit 6 and the electronic signal processing circuit 3 are supplied with current. The switch 17 can e.g. B. be designed as a reed switch and be controlled by a on the provided with the thrust compensation device jaw 8 , not shown, permanent magnets. Further training as an electronic cal switch would be possible, the z. B. is controlled by a piezo element arranged on the ski 4 in the contact area of a shoe held in the binding.

Die elektronische Signalverarbeitungsschaltung 3 stellt an sich keinen Teil der Erfindung dar und kann beliebig ausgebildet sein, z. B. gemäß AT-PS 2 99 031, der DE-OS 25 19 544, der US-PS 38 92 980 oder gemäß der öster reichischen Patentanmeldung A 685/81. Sie muß lediglich geeignet sein, die von den Sensoren 2, 2′ kommenden Signa le nach bestimmten für das Auftreten gefährlich hoher Kräfte charakteristischen Merkmalen zu untersuchen und in einem solchen Falle ein den Schwingkreis 6 beeinflussendes Auslösesignal zu liefern, welches über die Leitung 18 zum Schwingkreis 6 gelangt.The electronic signal processing circuit 3 does not per se form part of the invention and can be of any design, e.g. B. according to AT-PS 2 99 031, DE-OS 25 19 544, US-PS 38 92 980 or according to the Austrian patent application A 685/81. It only has to be suitable to examine the signals 2, 2 ' coming from sensors 2 for certain characteristics characteristic of the occurrence of dangerously high forces and in such a case to deliver a triggering signal influencing the resonant circuit 6 , which is sent via line 18 to the resonant circuit 6 arrives.

Diese Auslösesignal kann z. B. zu einer Unterbrechung des Schwingkreises 6, zu einer Änderung seiner Schwingfrequenz oder zu einer Änderung der Amplitude der Schwingungen führen. Dies kann auf einfache Weise durch auf das Aus lösesignal der Signalverarbeitungsschaltung 3 ansprechen de, in den Schwingkreis 6 eingebaute Schaltelemente er reicht werden, welche z. B. Kondensatoren, Spulenteile oder ohmsche Dämpfungsglieder zu- oder abschalten. In jedem Falle ändert sich das an der in der Backe 8 angeordneten Spule 13 abnehmbare Signal, wodurch die Auslösevorrich tung 15 aktivierbar ist und z. B. der Kondensator 16 zu einem die mechanische Verriegelung des Backens 8 lösenden Elektromagnet über ein auf bestimmte Ausgangssignale der Spule 13 ansprechendes Schaltelement durchgeschaltet wird.This trigger signal can, for. B. lead to an interruption of the resonant circuit 6 , a change in its oscillation frequency or a change in the amplitude of the vibrations. This can be done in a simple manner by responding to the trigger signal from the signal processing circuit 3 de, built into the resonant circuit 6 switching elements, which z. B. switch capacitors, coil parts or ohmic attenuators on or off. In any case, the detachable signal on the coil 13 arranged in the jaw 8 changes, whereby the Auslösevorrich device 15 can be activated and z. B. the capacitor 16 is connected to a mechanical locking of the jaw 8 solving electromagnet via a response to certain output signals of the coil 13 switching element.

Von dem Gleichrichter 12 wird, wie bereits erwähnt, auch der Schwingkreis 9 versorgt, der mit den Signalen des Sensors 2′ beaufschlagt ist und der mit der isoliert ange ordneten leitenden Fläche 10 verbunden ist. Der Sensor 2′ kann z. B. als Dehnungsmeßstreifen ausgebildet sein, wo durch es möglich ist, die der leitenden Fläche 10 zuge führte Schwingung entsprechend den auf den Sensor 2′ ein wirkenden Kräften zu modulieren. Dadurch ändern sich auch die von der im Ski isoliert angeordneten und mit der leitenden Fläche 10 kapazitiv gekoppelten leitenden Fläche 11 abnehmbaren Signale, die in der Empfangsschal tung 7 demoduliert und der elektronischen Signalverar beitungsschaltung 3 zugeführt werden, welche sie gemein sam mit den vom Sender 2 herrührenden Signalen verarbeitet bzw. nach Auslösekriterien untersucht.From the rectifier 12 , as already mentioned, the resonant circuit 9 is supplied, which is acted upon by the signals from the sensor 2 ' and which is connected to the insulated conductive surface 10 . The sensor 2 ' can, for. B. be designed as a strain gauge, where it is possible to modulate the conductive surface 10 led vibration corresponding to the forces acting on the sensor 2 ' . This also changes the detachable signals arranged in the ski and capacitively coupled to the conductive surface 10 with the conductive surface 11 , which are demodulated in the receiving circuit 7 and are supplied to the electronic signal processing circuit 3 , which they collectively with the transmitter 2 originating signals processed or examined according to trigger criteria.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ver bindung des in der Backe 1 angeordneten Sensors 2 mit der Signalverarbeitungsschaltung 3 über eine elektrische Lei tung, doch kann diese Verbindung auch, wie im Falle des Sensors 2′, über eine Sender-Empfängeranordnung 9, 10, 11, 7 erfolgen.In the illustrated embodiment, the connection of the sensor 2 arranged in the jaw 1 to the signal processing circuit 3 takes place via an electrical line, but this connection can also, as in the case of the sensor 2 ' , via a transmitter-receiver arrangement 9, 10, 11, 7 done.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind ein analoges Signal abgebende Sensoren 2, 2′ vorgesehen. Die Erfindung läßt sich mit gleichem Vorteil aber auch bei Sensoren an wenden, welche bei Überschreiten bestimmter Schwellwerte ihr Signal ändern. Diese Möglichkeiten sind in den Fig. 2 bis 4 schematisch dargestellt. In the embodiment of FIG. 1, an analog signal emitting sensors 2, 2 'are provided. The invention can also be applied with the same advantage to sensors which change their signal when certain threshold values are exceeded. These options are shown schematically in FIGS. 2 to 4.

Gemäß der Fig. 2 ist ein Schwingkreis 19 mit einer iso liert angeordneten leitenden Fläche 20 verbunden, die kapazitiv mit einer größeren im Backen 8 isoliert ange ordneten leitenden Fläche 21 gekoppelt ist. Diese Fläche 21 ist mit einem als Schalter ausgebildeten Sensor 22 ver bunden, der z. B. den korrekten Schließzustand des Backens 8 überwacht, wobei der Sensor 22 mit seinem zweiten An schluß an Masse liegt. Die isoliert angeordnete Fläche 21 ist weiter mit einer zweiten im Ski 4 isoliert angeordne ten leitenden Fläche 23 kapazitiv gekoppelt, die ihrer seits mit der Signalverarbeitungsschaltung 3 und einem an Masse angeschlossenen Widerstand 24 verbunden ist.According to FIG. 2, an oscillating circuit 19 is connected to an iso lines arranged conductive surface 20 which is capacitively coupled in a larger jaws 8 arranged isolated conductive surface 21 is coupled. This surface 21 is connected to a sensor 22 designed as a switch, the z. B. monitors the correct closing state of the jaw 8 , the sensor 22 having its second connection to ground. The insulated surface 21 is further capacitively coupled to a second insulated th conductive surface 23 in the ski 4 , which in turn is connected to the signal processing circuit 3 and a resistor 24 connected to ground.

Ist nun der als Schalter ausgebildete Sensor 22 in seiner Offenstellung, so gelangen die vom Schwingkreis 19 er zeugten Signale über die leitenden Flächen 20, 21 und 23 zur Signalverarbeitungsschaltung 3, wogegen in der Schließ stellung des Sensors 22 die Signale auf Masse abgeleitet werden und nicht mehr zur leitenden Fläche 23 gelangen.If the sensor 22 designed as a switch is now in its open position, the signals generated by the oscillating circuit 19 pass through the conductive surfaces 20, 21 and 23 to the signal processing circuit 3 , whereas in the closed position of the sensor 22 the signals are derived from ground and not get more to the conductive surface 23 .

Fig. 3 zeigt eine gegenüber der Fig. 2 geringfügig abge änderte massefreie Ausführungsform, bei der die beiden im Backen isoliert angeordneten Flächen 21′, 21′′, welche mit den im Ski 4 isoliert angeordneten leitenden Flächen 20 bzw. 23 kapazitiv gekoppelt sind, über den als Schalter ausgebildeten Sensor 22 miteinander verbindbar sind, wo bei bei geschlossenem Sensor 22 die Signalübertragung vom Schwingkreis 19 zur Signalverarbeitungsschaltung 3 erfolgt, bei geöffnetem Sensor jedoch unterbrochen ist. Fig. 3 shows a comparison with FIG. 2 slightly abge changed massfree embodiment in which the two isolated in baking is arranged surfaces 21 ', 21'', which are capacitively coupled to the isolated in Ski 4 arranged conducting surfaces 20 and 23, respectively, Can be connected to one another via the sensor 22 designed as a switch, where, when the sensor 22 is closed, the signal is transmitted from the oscillating circuit 19 to the signal processing circuit 3 , but is interrupted when the sensor is open.

Einen im Prinzip gleichen Aufbau wie in Fig. 3 zeigt die Fig. 4, nur daß die Signalübertragung nicht durch kapazi tive Kopplung sondern durch induktive Kopplung über die Spulen 25, 26, 27 und 28 erfolgt, wobei die Spulen 25 und 28 im Ski 4 angeordnet und mit dem Schwingkreis 19 bzw. der Signalverarbeitungsschaltung 3 verbunden sind, wogegen die Spulen 26 und 27 in der Backe angeordnet und über den Sensor 22 miteinander verbindbar sind.A same in basic construction as in FIG. 3, FIG. 4, except that the signal transmission does not take place by capaci tive coupling but by inductive coupling across the coils 25, 26, 27 and 28, the coils 25 and 28 in the ski 4 arranged and connected to the resonant circuit 19 or the signal processing circuit 3 , whereas the coils 26 and 27 are arranged in the jaw and can be connected to one another via the sensor 22 .

In Fig. 5 ist schematisch eine weitere Variante der Aus bildung einer Übertragungsstrecke mit induktiver Kopp lung dargestellt, die sich insbesondere für die Über tragung energiereicherer Signale eignet. Bei dieser Aus führungsform sind die Spulen 29, 30 mit lamellierten Eisenkernen oder Ferritkernen 31, 32 versehen, wobei die Eisenkerne aus Gründen einer einfacheren Herstellung zweckmäßigerweise zweiteilig ausgebildet sind und diese beiden Teile in der Spule aneinanderstoßen. Die beiden Spulen 30, 29 sind dabei mit einem Schwingkreis 9 bzw. einer Empfangsschaltung 7 verbunden.In Fig. 5 a further variant of the formation of a transmission link with inductive coupling is shown schematically, which is particularly suitable for the transmission of high-energy signals. In this embodiment, the coils 29, 30 are provided with laminated iron cores or ferrite cores 31, 32 , the iron cores advantageously being formed in two parts for reasons of simpler manufacture and these two parts abutting one another in the coil. The two coils 30, 29 are connected to an oscillating circuit 9 or a receiving circuit 7 .

Claims

1. Safety ski binding with two jaws and one for controlling at least one triggering device and with this and at least one electrical signal sensor delivering connected signal transmission circuit, at least one transmission path being formed by an electrically contactless transmitter-receiver arrangement, of which an element is arranged in a jaw, characterized in that the signal processing circuit ( 3 ) with a transmitter ( 6, 14 ) and a receiver ( 11, 7 ) is connected to two separate transmitter-receiver arrangements, the transmitter-receiver arrangements except for the transmission of one Tripping commands for the transmission of the energy required to operate the transmitter ( 9, 10 ) arranged in the jaw and the triggering device ( 15 ) is also provided.

2. Safety ski binding according to claim 1, characterized in that the signal processing circuit ( 3 ) and the receiver ( 11, 7 ) and transmitter ( 6, 14 ) connected to this, and optionally also a battery ( 5 ) provided for the power supply in the ski ( 4 ) are arranged.

3. Safety ski binding according to claim 1 or 2, characterized in that the transmitter-receiver arrangement (s) have capacitively coupled insulated to ordered conductive films or surfaces ( 11, 20, 21, 23 ), wherein a film or surface ( 11, 20, 23 ) is embedded in the ski and the other is arranged in a jaw, in particular the jaws ( 8 ) provided with a thrust compensation device.

4. Safety ski binding according to claim 1 or 2, characterized in that the transmitter-receiver arrangement (s) have inductively coupled coils ( 13, 14, 25-30 ), which are preferably provided with iron cores ( 31, 32 ).